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Análise de tensões residuais em filmes finos produzidos por CVD para ferramentas de corte

Processo: 17/14386-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2017
Vigência (Término): 31 de julho de 2018
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Haroldo Cavalcanti Pinto
Beneficiário:Maiara Fernanda Moreno
Instituição-sede: Escola de Engenharia de São Carlos (EESC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Difração por raios X   Filmes finos   Diamantes CVD

Resumo

Este projeto de pesquisa visa investigar o comportamento da tensão térmica e residual de filmes finos em ferramentas de corte revestidas usadas em aplicações de fresamento, que são submetidos a ciclos termomecânicos durante sua vida útil. A limitação típica do desgaste é a formação de trincas termo mecânicas na aresta de corte, que levam a falha das ferramentas. A resistência a estas trincas depende da capacidade das ferramentas revestidas em reduzir a formação e propagação das mesmas, que são originadas no revestimento e propagadas ao carbeto. Ao ajustar a condição de tensão residual/térmica do revestimento/substrato de carbeto (que depende, entre outros, da composição das camadas de filmes finos, do método de processamento, pré ou pós-tratamento), a resistência às trincas termo mecânicas podem ser melhorada. Assim, neste trabalho, as análises de tensão serão realizadas usando difração de raios-X em carbetos revestidos com sistemas baseados em Ti (C,N)/k-Al2O3 e Zr(C,N)/k-Al2O3 produzidos por deposição química de vapor (CVD). As tensões térmicas serão analisadas "in situ" em condições de ciclo térmico, variando de temperatura ambiente a 800oC, a fim de verificar a influência dos diferentes sistemas sobre a evolução da tensão interna e o comportamento dos compósitos. Além disso, a influência de diferentes processos de pós-tratamento (como micro-jateamento ou polimento da superfície) sobre a tensão residual/térmica dos filmes finos será investigada. Os resultados são valiosos para entender o comportamento de filmes finos em temperaturas de ciclagem e também para projetar novos sistemas com maior resistência às trincas termo mecânicas.